В погоне за Солнцем
Шрифт:
В действительности, разумеется, причины для столь долгого неприятия новых теорий были. Появление новых технологий серьезно затрагивает системы верований, и только с изобретением печатного пресса идеи смогли получить по-настоящему широкое распространение. Но даже тогда революционные повороты мышления непременно встречали серьезное сопротивление. Зигмунд Фрейд (1856–1939) распространял мнение, согласно которому Коперник вызвал особенное отторжение, потому что вывел человечество из его исключительного положения в центре вселенной. На самом деле удар, нанесенный галилеевым открытием пятен на Солнце, был гораздо сильнее. Было нечто ужасное в несовершенстве Солнца, как будто недостатки человеческого лица перенеслись на всемогущий диск в небе, многократно увеличенные. До Галилея Солнце было безупречной, идеальной сферой. И вдруг в одночасье оно стало грязным, испещренным пятнами.
С появлением телескопа человеку XVII века пришлось заново выстраивать мир, уже не путем интерпретации
Глава 10
Диковинные моря мыслей
Не знаю, чем я могу казаться миру, но сам себе я кажусь только мальчиком, играющим на морском берегу, развлекающимся тем, что до поры до времени отыскиваю камешек, более цветистый, чем обыкновенно, или красивую раковину, в то время как великий океан истины расстилается передо мной неисследованный [268] .
Когда созрело яблоко и падает – отчего оно падает? Оттого ли, что тяготеет к земле, оттого ли, что засыхает стержень, оттого ли, что сушится солнцем, что тяжелеет, что ветер трясет его, оттого ли, что стоящему внизу мальчику хочется съесть его?
268
Пер. С. Вавилова.
“Я должен умереть, – писал нелюдимый и одинокий школьник Исаак Ньютон (1643–1727) в своем учебнике латинских упражнений, – я могу только рыдать и не знаю, что мне делать”. Главный биограф описывает его как “измученного человека… крайне невротичного, вечно колеблющегося, как минимум до достижения среднего возраста, на грани нервного срыва” [269] . За всю жизнь он так и не женился; как шутил персонаж в “Аркадии” Тома Стоппарда, секс был “притяжением, которое Ньютон сбросил со счетов”. Трудно представить себе его и наслаждающимся галилеевым определением вина как “света, собранного влагой”. У него не было слуха, скульптуры он называл “каменными куклами”, а поэзию – “гениальной бессмыслицей” [270] . Но после смерти сэр Исаак Ньютон был признан крупнейшим гением своего времени. Знаменитый во всем западном мире, он тридцать лет пробыл председателем Королевского общества (величайшая научная институция мира, основанная во времена физика-любителя Карла II), дважды был членом Парламента, удивительным образом он также оказался энергичным и квалифицированным управляющим Монетного двора, когда вступил на эту должность и отвечал за чеканку монет во всей Англии. Местом его последнего упокоения стало Вестминстерское аббатство, там воздвигнут мраморный монумент 25 футов высотой, где над полулежащей статуей Ньютона висит небесный глобус. Рядом херувимы взвешивают Солнце и планеты, латинская надпись гласит: “Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение рода человеческого”. Никто во всей истории человечества не понимал “что делать” лучше него.
269
Richard S. Westfall, Never at Rest: A Biography of Isaac Newton. Cambridge: Cambridge University Press, 1983. Р. 10.
270
Там же. Р. 581.
Еще не достигнув двадцати четырех лет, Ньютон начал формулировать принципы тяготения – основы современной предсказательной астрономии – и доказывать, что объекты на Земле и в небе движутся согласно одним и тем же законам. К этому возрасту он уже сделал важнейшие открытия о природе оптики, о свойствах цвета и света и собирался разрабатывать законы охлаждения, формулировать принципы сохранения момента, изучать скорость звука в воздухе, строить теорию происхождения Солнца. Он первым объяснил природу приливов, изложил новые идеи о конструировании телескопов и выступил одним из создателей математического анализа – дисциплины, без которой наука в ХХ веке не сделала бы ни шагу. “Не стоит заблуждаться, – сказал Эйнштейн в 1919 году, когда его теория относительности принесла ему мировую славу, – и полагать, что сильнейшая работа Ньютона может быть упразднена той или иной новой теорией. Его великие и яркие идеи сохранят свое уникальное значение навечно” [271] .
271
Albert Einstein, What Is the Theory of Relativity? London. Times. 1919. 28 ноября.
Исаак
Аристотель и прочие великие греческие философы все еще служили поддержкой царящей ортодоксии, но ростки радикальных инноваций уже возникали в лице Рене Декарта (1596–1650), который хоть и сохранял свои исследования в тайне из боязни смертоносной немилости церкви, но в 1644 году опубликовал “Начала философии”. В этом сочинении он, в частности, утверждал, что Солнце – лишь одна из множества звезд, каждая из которых находится в центре собственной “воронки”. У Ньютона такая вселенная вызывала массу вопросов. Почему любой объект всегда стремится упасть как можно ниже? Или почему он двигается в определенном направлении? Галилей рассмотрел, что лунные горы и ущелья похожи на земные, но если они сделаны из того же вещества, что и наша планета, то что удерживает Луну в небе? Почему она кружит вокруг Земли, вместо того чтобы устремиться вниз или, напротив, улететь прочь? Личный физик королевы Елизаветы Уильям Гилберт мог сделать невольную подсказку, когда в работе De Magnete (1600) предположил, что Земля обнаруживает то, что мы сегодня называем “биполярным магнитным полем”, т. е. что ее полюсы заряжены и превращают ее в “большой магнит”. Но что такое магнит?
Сэр Исаак Ньютон (1643–1727) (Science Source / Photo Researchers, Inc.)
Над этими головоломками Ньютон размышлял в своей комнате, расположенной между Главными воротами Тринити-колледжа и часовней. Но во время суровой зимы 1665 года в Англию с континента пришла чума, распространяясь от прихода к приходу, убивая тысячи людей еженедельно. Менее чем за год погиб каждый шестой лондонец. Кембридж не остался в стороне – шестнадцать колледжей были закрыты (каждый был небольшой общиной, даже к XIX веку весь университет насчитывал всего четыре сотни студентов), а Ньютону пришлось вернуться в каменный фермерский дом своей бабки. Его изоляция продлилась около девятнадцати месяцев, в течение которых он успешно создал современную математику, механику и оптику. Как вспоминал сам Ньютон, “я был в самом расцвете сил и занимался математикой и философией больше, чем когда-либо потом” [272] .
272
John Herivel, The Background to Newton’s Principia. Oxford: Clarendon Press, 1965. Р. 67.
Его научную проницательность можно обнаружить в ответах, которые он нашел на два солнечных вопроса – какова масса Солнца по сравнению с Землей и какова его относительная плотность. Ньютон подсчитал, что Солнце в 28 700 раз массивнее Земли (сильно заниженная оценка, но ближе не подходил никто), а его плотность составляет примерно 0,25 от земной (отличается от современной оценки на 2 %). Сила тяжести, впрочем, оказалась более крепким орешком: пройдет почти двадцать лет, прежде чем Ньютон публично выдвинет свою теорию, и к тому времени он уже частично воспользуется чужими идеями. Около 1639 года астроном Джереми Хоррокс (1617–1641), тоже учившийся в Кембридже, предположил, что на движение Луны, обусловленное Солнцем, воздействует и некоторая сила, исходящая от Земли. Вслед за этим члены Королевского общества Роберт Гук (1635–1703), Эдмунд Галлей (1656–1742) и сэр Кристофер Рен (1632–1723), а также французский священник Исмаэль Буйо (1605–1694) предположили, что эта сила стремительно уменьшается по мере удаления объекта от центра Земли. Но именно Ньютон распознал действие общего закона и первым продемонстрировал, как он работает.
Ученый заключил, что тело на поверхности Земли удерживается силой примерно в триста пятьдесят раз большей, чем центробежная сила, отталкивающая его от Земли из-за ее вращения, – эту силу он назвал “гравитацией” (лат. gravitas – тяжесть). Вопрос был не в том, существует ли эта сила – Галилей показал, что существует, – а в том, простирается ли она столь далеко от Земли, чтобы оказаться силой, которая удерживает Луну на ее орбите. По расчетам Ньютона, если взаимное притяжение было пропорционально массам тел и уменьшалось пропорционально квадрату расстояния между ними, то оно объясняло не только орбитальное вращение Луны, но и формирование орбит всех прочих планет – отсюда и его термин “всемирное тяготение”. Этой же формулой он описал расположение планет и звезд, а также причину предварения равноденствий, объяснил отливы и приливы. Даже сегодня грандиозный масштаб этого рассуждения ставит его в первые ряды среди достижений человеческого разума; но, произведя все расчеты, Ньютон отложил их в сторону.